一种毫米波宽带电磁偶极子天线研究

为满足毫米波无线通信系统的需求,研制了一种宽带毫米波电磁偶极子天线.该天线采用基片集成波导缝隙耦合馈电,抑制了表面波辐射,降低了传输损耗.采用电磁仿真软件HFSS进行建模仿真,分析了辐射贴片尺寸、馈电缝隙宽度和金属通孔半径对天线反射系数和辐射特性的影响,仿真给出了天线在28 GHz和32 GHz的E面和H面主极化和交叉...     

基于印刷偶极子天线的改进

本文在印刷偶极子天线的基础上设计了一款缝隙双频微带天线,工作频段为2.4GHz和5.2GHz。通过仿真得到2.4GHz处的带宽达到了600MHz(从2.05GHz~2.65GHz),在5.2GHz频段时阻抗带宽从4.75GHz到5.9GHz共1.15GHz。仿真的结果证明设计的天线性能较为稳定。     

基于RFID应用的小型化印刷偶极子天线设计

为了研究满足工程需要的RFID标签天线,以2.45 GHz工作频段为例,给出了印刷偶极子标签天线以及其小型化设计。所设计的2.45GHz印刷偶极子标签天线的性能指标为：在驻波比小于1.5时,工作带宽约为450MHz;天线增益为1.4dB;天线尺寸大小为37mm×45.8mm。小型化后的天线尺寸缩小为31.8mm×28.5mm,面积减小了约47%,在驻波比小于1.5时,天线带宽约220MHz,天线增益为1.2dB。此外,给出了小型化天线的实测结果,并且与理论结果进行了比较,结果吻合良好。     

一种宽频带低交叉极化伞形印刷振子阵列天线

为了增加天线带宽及降低交叉极化,采用中心balun馈电双层伞形印刷振子天线结构,设计了一种新型宽带阵列天线．仿真表明,天线单元相对阻抗带宽(驻波比小于等于2)为38.8％,交叉极化电平小于-45dB,前后比优于16.4dB．阵列天线带宽达到39.4％,H面交叉极化电平小于-48dB,增益达到16.2dB．     

新型平面交叉耦合偶极子天线

本文提出一种新型平面交叉偶极子天线.该天线以原平面单极子天线为原型,通过采用交叉馈电和缝隙耦合技术将单极子拓展为异面偶极子,实测和仿真数据显示在频段0.8GHz～1.0GHz/1.7GHz～2.5GHz的驻波比均在2.0以下,低频段增益为2.62dB,高频段增益为4.21dB.该天线结构尺寸紧凑,易隐藏且安装方便,偶极子的结构使得可以在天线中心馈电,便于实际应用.     

新型加载印刷天线构成的宽带双极化馈源

提出了一种新型宽带折叠加载印刷偶极子天线,并在其基础上进行改进,研究用于前馈抛物反射面天线的双线极化或双圆极化馈源。利用基于有限元法的电磁仿真方法对该馈源进行了分析,并运用物理光学方法计算了用该馈源构成的反射面天线的特性。仿真及测试结果表明,该馈源频带宽（fmax/fmin=2）、重量轻、容易实现双线或双圆极化。具有馈源方向图边缘电平容易控制、相位中心恒定等优点。是一种简单实用的馈源。     

一种宽带低散射印刷振子天线阵列

设计了一种新型的微带印刷振子天线阵列．为了增加天线的带宽,使用一种新型的平面光子带隙(PBG)结构镶嵌在天线表面．通过优化PBG结构单元的尺寸,可以使电压驻波比(VSWR)小于1.5的频率带宽达到56.7％,而传统天线的带宽仅有36％．并且将一种新型的频率选择表面(FSS)作为天线的反射地板,降低了整个阵列天线的雷达散射截面．     

一种偶极子背馈的室内三频段微带贴片天线

提出一种新型偶极子背馈的室内三频段微带贴片天线.8片不同尺寸的金属贴片被对称置于一对λ/4平板宽带偶极子前侧的介质基片顶面.偶极子与基片被空气隙隔开,它通过两节平行等宽的λ/4导体条带阻抗变换器与50Ω同轴线相连,通过电磁耦合对贴片馈电.天线覆盖三个主要的移动通信频段CDMA/GSM900(820~975MHz,VSWR≤2.5),GSM1800/DCS/PCS/UMTS(1585~2060 MHz,VSWR≤2),和Bluetooth/WLAN/ISM(2.39~2.502 GHz,VSWR≤2).增益为5~10 dBi,-3 dB波束宽度在E面和H面均不小于60°.另外,该天线还有结构简单和低剖面的优点,适合室内无线通信.     

一种新型宽带方向图可重构天线

设计了一种具有两个辐射模式的宽带方向图可重构天线。该天线由两个准八木天线单元组成,两个单元的辐射体分别指向相反的方向。两个单元使用同一根同轴线从背面馈电,在每个单元的馈线与同轴线馈点之间安装一个PIN二极管以控制辐射模式。在天线振子的下方安装反射板用以调节天线的辐射方向,避免了天线对射频组件的干扰。仿真结果显示,天线的工作频段为5.00~5.65 GHz,两种模式的主瓣分别指向θ=±55°,3 dB波瓣宽度均为110°,工作频段内增益为7.3~7.7 dB,调节反射板的尺寸可以改变天线的主瓣指向。对该天线进行了实际制作和测量,实测结果和仿真结果较吻合。该天线可以用于智能通信系统。     

添加覆盖层的宽带微带贴片天线

分析设计了一种添加介质覆盖层的宽带微带贴片天线,该天线为2×4微带阵列天线。在宽带单个单元微带天线的基础上,采用合理的匹配网络,组成宽带微带阵列天线。用IE3D软件进行仿真,并且给出了本天线与一不同匹配网络的2×8阵列天线的结果比较,说明添加覆盖层以及利用合理的匹配网络可增加微带天线的带宽。     

一种新型复合结构笼型中馈天线

提出一种新型复合结构的笼型中馈天线．将笼型与不对称双锥结构相结合,展宽了天线的阻抗和方向图带宽,抑制了天线辐射方向图在宽频带内上翘或裂瓣．在馈电位置引入螺旋短截线,有效降低了天线的高度．采用矩量法对天线进行仿真和优化,设计并制作了一副超短波(VHF／UHF)宽频带天线．实测结果表明在100～750MHz频带内无须匹配或加载网络即可满足电压驻波比小于3.0∶1,在整个工作频带(100～400MHz)内增益平坦且大于1.5dBi．此外,天线高度和常规偶极子天线相比减小了约50％．     

新型宽带定向双臂方形螺旋天线的设计

方形螺旋天线结构简单、频带范围宽,是一类性能优良的天线,但在变成定向辐射后其带宽会大大减小。本文研究了一种采用渐变介质的新型定向双臂方形螺旋天线,仿真结果表明,其带宽得到明显增加,可以成功应用于PCS及WLAN等通信系统中。     

偶极子RFID标签天线的优化设计与研究

针对灵活高效的射频识别(radio frequency identification,RFID)天线的需求逐年递增的现状,给出了无源RFID标签半波偶极子天线总体的设计方法.基于半波偶极子天线的特性以及天线的输入阻抗与RFID标签接收功率之间的对应关系,提出了一种应用于868～915 MHz的RFID标签天线的优化设计方案,并通过仿真分析了天线的阻抗特性.该方案可使大线达到较高的输入阻抗来实现与一些RFID标签的匹配.     

一种新型缝隙耦合宽带圆极化介质谐振天线

设计了一种宽带圆极化介质谐振器天线,天线可应用于全球卫星导航定位系统（GPS）和无线宽带通信系统中。构建了一种鼠笼形的宽带一分四90°相移功分微带馈电网络,采用缝隙耦合对介质谐振器馈电。天线结构紧凑,其阻抗带宽从1．03GHz—1．82GHz,阻抗带宽为53．2％。低于3dB的轴比带宽从1．09GHz-1．83GHz。半功率波瓣宽度为70°,圆极化波瓣宽度（AR〈3dB）超过100°,天线的工作频段覆盖了现有的卫星导航定位系统（SNS）,适合做卫星导航定位接收机天线。     

新型宽带定向双臂方形螺旋天线的设计

方形螺旋天线结构简单、频带范围宽,是一类性能优良的天线,但在变成定向辐射后其带宽会大大减小。本文研究了一种采用渐变介质的新型定向双臂方形螺旋天线,仿真结果表明,其带宽得到明显增加,可以成功应用于PCS及WLAN等通信系统中。     

一种弹载四臂螺旋天线设计

设计并实现了一种覆盖后向辐射的弹载天线。该天线结构为将四臂螺旋天线印刷在与弹体流线型共形的圆锥形平台介质上,采用集成四相位射频耦合器芯片馈电,实现圆极化性能。利用软件对天线的结构和尺寸参数进行仿真并加工实物。实测结果表明,设计天线的后向辐射增益大于-2 dB,回波损耗小于-15 dB,弹体正后方±30°范围内圆度小于2 dB。设计的天线能够覆盖后向辐射,可以应用于导弹制导。     

用于超短脉冲的新型天线的研制

研制出一种新型用于超宽带短脉冲辐射和接收的平面集成超宽带（ＵＷＢ）天线，该天线采用共面波导到槽线的宽带过渡方式馈电，超短脉冲辐射和接收的实验结果显示了其高保真的宽带特性及高增益高效率特性。     

一种新型六边形宽带毫米波MIMO天线

提出了一种六边形开槽结构的宽带毫米波多天线技术(MIMO)天线。该微带天线的贴片为六边形采用共面波导馈电方式,并通过开槽拓宽天线的带宽,没有添加隔离枝节,可实现隔离度小于-20 dB,尺寸为23.6 mm×15.4 mm×0.1 mm。通过电磁仿真软件HFSS对设计的天线单元及MIMO天线进行了仿真与分析结果发现,该毫米波MIMO天线在5.1～41.8 GHz频率范围内回波损耗均小于-10 dB,并且具有良好的辐射特性。     

一种小型化宽带高增益Metamaterial贴片天线

利用Metamaterial概念,通过在天线贴片和接地面上分别蚀刻周期互补开裂环和条形缝隙图案,设计制作了一种小型化宽带高增益贴片天线．相比初始天线,新天线谐振中心频率降低了36.4%,带宽从2.9%扩展到39.9%,并且有低的电压驻波比．实验结果与仿真结果有较好的一致性．同时由于Metamaterial结构的左手特性影响了天线介质基底的等效媒质参数,这导致天线辐射场主要集中在水平方向而不是传统贴片天线的垂直方向．